Reações Químicas no Meio Ambiente

O ozônio é um gás rarefeito cujas moléculas são formadas por três átomos de oxigênio. Concentra-se nas camadas superiores da atmosfera, a 15 km da superfície, e forma uma espécie de escudo, com cerca de 30 km de espessura, que protege o planeta dos raios ultravioleta do Sol.

O ozônio é formado na linha do Equador, pois neste ponto a incidência dos raios solares na atmosfera é mais efetiva, ou seja, os raios ultravioletas do sol incidem sobre as moléculas de oxigênio em um ângulo favorável à transformação do oxigênio (O₂) em ozônio (O₃).

O primeiro alerta sobre a redução da camada de ozônio é dado pela Nasa, a partir de estudos feitos entre 1979 e 1986: o escudo vem perdendo espessura e apresenta um buraco de 31 milhões de km² sobre a Antártida, área equivalente a 15% da superfície terrestre. Em fevereiro de 1992, a Nasa identifica um segundo buraco, desta vez sobre o Pólo Norte, chegando às regiões próximas ao Círculo Polar Ártico. A redução da camada de ozônio aumenta a exposição aos raios ultravioletas do Sol. Está associada ao crescimento dos casos de câncer de pele e de doenças oculares, como a catarata. Para os cientistas, o buraco existente na Antártida atrasa a chegada da primavera na região e provoca quebras na cadeia alimentar da fauna local. Pode contribuir para aumentar a temperatura e acelerar o degelo das calotas polares.

Cloro destruidor – Em 1987 os cientistas identificam o cloro presente nos compostos de clorofluorcarbono (CFC) como um dos poluentes responsáveis pela redução da camada de ozônio. O CFC é usado como propelente em vários tipos de sprays, em motores de aviões, circuitos de refrigeração, espuma de plástico, formas e bandejas de plástico poroso, chips de computadores e solventes utilizados pela indústria eletrônica. Com uma vida útil de 75 anos, combina-se com o oxigênio, decompõe as moléculas de ozônio e forma o gás cloro. Os maiores produtores e consumidores de CFC vivem no hemisfério norte. Os países desenvolvidos fabricam, em média, 1 kg de CFC por pessoa ao ano. Em 1987 representantes de 57 países reunidos no Canadá assinam o Protocolo de Montreal, comprometendo-se a reduzir a produção de CFC pela metade até 1999. Em junho de 1990, o acordo é ratificado pela ONU (Organização das Nações Unidas). Ele determina o fim gradativo da produção de CFC até 2010. Mais de 90 nações aderem ao acordo, inclusive o Brasil.

Formação do buraco – Apesar da emissão de CFC ser maior no hemisfério norte, é sobre o Pólo Sul que surge o primeiro e mais extenso buraco na camada de ozônio. Isso acontece devido à circulação das massas de ar na atmosfera. Elas circulam em camadas sobrepostas – vão dos pólos para o Equador em baixa altitude e retornam do Equador aos pólos em altitudes mais elevadas – e são capazes de levar os poluentes a milhares de quilômetros de distância de seu local de origem. No inverno antártico, de abril a agosto, a região permanece no escuro e os ventos carregados de poluentes giram em círculos, atraindo massas de ar de outras partes da Terra. Em setembro e outubro, a luz do Sol retorna à região e estimula as reações químicas que destroem o ozônio. Forma-se o buraco. Em novembro, o ar que chega de outras regiões permite uma recomposição parcial do escudo de ozônio. O buraco diminui de tamanho, mas não fecha completamente.

Contaminação das águas

A maior parte da superfície da Terra, 70%, é coberta pela água dos oceanos. O ciclo da água na natureza é indispensável à vida e sua maior ou menor abundância é determinante para a configuração dos ecossistemas. As águas também são o destino final de quase toda a poluição do meio ambiente. Tudo o que é jogado em ralos de pias, em bueiros, privadas ou mesmo nos quintais, acaba interferindo no ciclo natural da água. A maior parte dos poluentes da atmosfera reage com o vapor de água na atmosfera e volta à superfície sob a forma de chuvas. Nas cidades e nas regiões agrícolas, substâncias tóxicas não-biodegradáveis são lançadas sem tratamento em córregos, lagos, rios e mares. Quando jogadas no solo ou enterradas no subsolo, atingem e contaminam os lençóis subterrâneos.

PROCESSO DE FORMAÇÃO DA CAMADA DE OZÔNIO – REAÇÕES

(1)          O2   +   raios ultravioletas   à  O*  +  O*	Formação do ozônio
( 2)          O*  +  O2  +  M  à  O3  +  M*
(3)            O­3  +  raios ultraviletas à  O2   +   O*	O ozônio é transformado novamente em O2. Isso é que mantém a concentração do ozônio a nível constante.
(4)              O*  +  O*     +    M   à O2   +   M*
ou
(5)              O*   +  O3  à  O2   +   O2

 REAÇÕES DE ATAQUE À CAMADA DE OZÔNIO

(6)              F3C:Cl   +  raios ultravioletas   à  F3C*   +   Cl*	Seguidamente ocorrem as reações 6, 7 e 8 – consumindo o ozônio.
(7)             Cl*  +  O3  à  ClO  +  O2
(8)              ClO   +   O*   à  Cl*  +  O2

 

EXPLICAÇÕES COMPLEMENTARES

A letra M está sendo utilizada na demonstração da reação para representar uma molécula de O₂ ou N₂ .
Quando aparece M* significa que as moléculas utilizadas como M, estão excitadas pelo choque provocado do O₃ formado com M.

A letra O* significa um átomo de oxigênio com um elétron livre.

Detalhamento

(1)          O₂   +   raios ultravioletas   a  O*  +  O*

(2)          O*  +  O₂  +  M  a  O₃  +  M*

(3)            O­3  +  raios ultravioletas a  O₂   +   O*

(4)              O*  +  O*     +    M   a O₂   +   M*

ou

(5)              O*   +  O₃  a  O₂   +   O₂

Veja, em (2) o O* choca com o O₂ e combina-se com ele formando O₃ através da ligação O-O₂ libertando energia. O que acontece com a energia libertada na formação desta ligação? Bem, para que a molécula não se quebre a energia libertada é transferida a uma outra partícula que chamamos aqui de M, que também está presente na atmosfera. M recebe esta energia e a dissipa na forma de energia cinética (movimento) gerando calor. Representamos esta partícula carregada de energia de M*.